실리콘

이 문서는 중합체인 Silicone을 다룹니다. 화학 원소 Silicon에 대한 내용은 규소 문서 참고하십시오.





▲ 가슴에 주입하는 실리콘 보형물

1. 개요[편집]

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Silicone / 규소수지

규소와 산소의 결합을 포함한 중합체 중에서 폴리실록세인(polysiloxane) 계열 화합물을 총칭하는 명칭. '규소수지'로 번역한다. 어원은 규소를 뜻하는 silicon이다. 흔히 '실리콘 고무' 등의 명칭을 쓰는 경우 Silicon이 아닌 Silicone을 가리킨다.

2. 구조[편집]

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실리콘 오일의 기본적인 구조. Dimethyl silicone.

화학적인 구조는 규소 원자와 산소 원자가 교대로 길게 옆으로 손을 잡고 있는 꼴이고 손이 4개인 규소의 남은 손 두자리에 알킬기나 수소가 결합한 형태. 이렇게 마치 손에 손잡고 나란히 옆으로 길게 서있는 꼴이니 고무처럼 잘 늘어나고 줄어드는 뛰어난 탄력성을 가지게 된다. 규소-산소-알킬기로 구성된 Siloxane이라는 화합물을 중합시켜서 Si-O-Si-O-Si-O 식으로 반복되게 하면 생긴다. 실제로 단위체를 중합시키지는 않고 규소에 두개의 알킬기가 결합, 나머지 두자리에 염소가 결합한 물체를 만들고 처리를 하면 염소가 떨어지고 산소가 생기며 중합된다.

가지치지 않는 단위체를 쓰면 실리콘 오일이 되고, 경화(curing, or vulcanization) 과정을 거쳐 분자 구조가 가지친 구조가 되면 고무 형상이 나온다. Si-O 결합의 에너지가 C-C 단일결합의 에너지보다는 높고, 굉장히 낮은 유리 전이 온도를 가지기 때문에[1] 섭씨 200도 정도의 고온이 되지 않는 한 온도 변화에 따른 물성 변화가 거의 없는 것이 특징이다. 또한, 주사슬의 모든 원자에 치환기가 붙을 수 있는 유기고분자의 ...-C-C-C-C-...사슬과 비교해 실리콘의 ...-Si-O-Si-O-...사슬의 산소 원자에는 치환기가 붙을 수 없어 매우 유연하게 회전한다. 이와 같은 주사슬의 구조 덕분에 비슷한 분자량의 유기고분자에 비해 점도가 매우 낮다는 특성을 지니고 있다. 또 기름처럼 된 실리콘은 큐브퍼즐용 윤활제로도 쓰인다. 일반 윤활유를 쓸 경우 플라스틱이 녹아내리기 때문.

3. 성질 및 용도[편집]

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화학적으로 안정되어 반응성과 생체 독성이 거의 없고 물이나 산화나 열에도 강하고 좋은 절연체에 열전도도 낮은 성질이 있다. 결정적으로 물에도 안섞이고 기름에도 섞이지 않는 물질로 가장 잘 알려져있다. 기름같은 실리콘 오일, 뻑뻑한 실리콘 그리스, 실란트 등으로 쓰는 반고체 실리콘, 말랑말랑한 실리콘 고무, 딱딱한 실리콘 수지 등 다양한 형상을 가지고 있으며 산업적으로는 방수나 창문 틈을 메우는 실란트나 방수재료, 접착제, 의료용품, 주방기구, 열과 전기 절연재 등 다양한 용도로 쓰인다. 특히 말랑말랑한 실리콘 고무는 그 촉감이 인체조직과 매우 유사해서 성형수술(특히 가슴성형)의 재료나 의료용 인체 보형물, 위생 재료, 성인용품으로 널리 사용된다.

위에 서술된 것처럼 물과 섞이지 않고 생체독성이 거의 없다는 특징덕에 관상어를 기르는 사람들이 수조 내부의 장식물을 고정하거나 제작할 때 이 실리콘을 사용한다. 관상어가 뜯어먹지 않도록 마감을 잘하는 게 중요하다.

생체독성이 거의 없지, 완전히 없는 것은 아니다. 액체 실리콘 보형물을 넣은 사람의 가슴을 문 뱀이 실리콘 중독으로 죽은 사례도 있다. 액체 상태의 실리콘은 다소 위험한 점이 있지만, 실리콘으로 만들어진 식도구들은 문제가 없다. 거기에다 요리할 때의 열 정도로는 쉽게 변형되지 않기 때문에 주로 가열된 후라이팬에 직접 닿는 조리도구 용도로 많이 쓰인다.

유방 성형을 위한 보형물의 경우 1980년대부터 줄곧 논란거리였는데 아직까지 딱히 부작용이 크게 부각되진 않았다.[2] 그럼에도 불구하고 실리콘 보형물에 대한 막연한 두려움과 또 이걸 부추기는 일부 언론들 때문에 1990년대 이후에는 보다 안전한 식염수 팩으로 대체되기도 했다.

상술한 1980년대 보형물 논란 당시 제인 폰다 같은 톱스타 여배우들도 실리콘 보형물로 가슴 성형을 한 것으로 알려지기도 했다. 어떤 모델은 "10만 달러를 들여 시술한 내 가슴은 절대 터지지 않는다"며 오히려 이를 자신의 차밍포인트로 언론플레이를 하는 경우도 있었다.

4. 건강기능식품 캡슐 성분의 안전성 논란[편집]

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규소수지는 거품제거제로서 캡슐의 불순물을 제거함과 동시에 여러 액상형태의 첨가물을 결합할 시에 생기는 거품, 공기방울 등을 제거하는데에 사용된다. 극소량으로는 인체에 전혀 영향이 없기에 함량만 지키면 사용하는데에 큰 문제는 없다고 밝혀져 있으나, 일부 공정과정에서 시간절약 및 단가절감을 위하여 기준치 이상을 사용하는 경우가 있어 단속의 대상이기도 하였다.

식품안전나라에 의하면 규소수지의 사용량은 식품 1kg 대하여 0.05g 이하이어야 한다고 밝혀져 있어 대부분 이를 지켜 제조하기 때문에 별 문제는 없으나, 만약 이런 규소수지가 함유된 건강기능식품을 1년가까이 복용한다면 그 작용이 모호해질 수 있어 각별히 주의해야 한다.

이와 관련해서는 2019년 10월경 쏘팔메토(Saw Palmetto)라는 로르산이 함유된 건강기능식품에서 논란이 있었는데, 저품질의 팜유와 규소수지와의 연관성 때문이었다. 이후 쏘팔메토의 순도 및 원산지를 중요시여기며 이외에도 규소수지를 함유하지 않는 기술력을 일부 제약회사에서 개발하여 활용하고 있다.

5. 기타[편집]

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▲ 우리가 흔히 '실리콘' 하면 떠올리는 형태.

밀봉제/밀폐제로 쓰이는 접착성 실란트(Sealant)[3]를 실리콘이라고 부르기도 한다. 구성 성분 중 하나인 실리콘에서 따와 그대로 부르는 것인데, 실리콘이 전혀 첨가되지 않은 실란트도 엄연히 존재하기에 이 경우에는 이름과 실제가 다른 것이 된다.